利用大数据和人工智能，解决英语语言教学问题
作者：郎建国（北京第二外国语学院英语学院商英系主任、副教授，2018年北京市师德先锋）
此前，有人提出建议取消英语在中小学主科地位，中国学生是否必修英语的议题又引起热议。笔者在高校从事英语教学三十多年，冒昧提出几点想法。
一、英语教与学的现状
当前，我们的英语教学进步不小，但仍难以满足我国发展的需要，需进一步提高教与学的效率和质量，尤其是中小学的英语教学。我国高中毕业生的英语水平普遍存在以下问题：了解一些语法规则，但应用能力差，听写、口语、写作和翻译均有明显的低级语法错误；有一定的英语词汇量，但仅知道常见的一两个词义，而且是汉语释义，勉强能看懂简单的英文读物，阅读速度慢；听说水平低；英文写作往往是词对词的硬翻，无法准确表达。
英语是我国讲授、学习、使用最广的外语，我国大多数学生进入大学前已经学了十余年英语，但高考英语成绩并不高。2015年的网上数据显示，北京市的高考英语及格率连续5年约为25%，其他很多省份亦类似。同时，一般高校许多学生即使在大学继续学习英语1-4年后，英语依然不理想。我国参加托福和雅思的考生，他们的英语水平相对较高。但即便是这样的考生，其英语总体成绩也往往低于全球考生的平均水平。总之，我们的英语教与学都亟待提高。
因高考题型、师资水平、学习材料和时间等诸多因素，中小学英语教学普遍缺乏足够的高质量英语听说训练，而中小学恰恰是发展英语听说能力的黄金时期。因此，必须首先提高中小学英语教学水平，然后提升大学生的英语水平。我们不能因为部分院校的学生英语成绩还可以，就误以为大学新生的英语普遍过关了。学生通过了各类考试，并不等于英语学习一定成功了，我们应注重培养学生的英语应用能力。
二、问题出在哪里
主要是观念不正确、客观条件不够、做法不当。升学考试的指挥棒效应导致了普遍的应试教学，大多数学生学英语主要是为了应试，而不是以交际或获取知识为目的。
最突出的症状就是，从最初学英语开始，大多数师生认为，学英语需要记忆大量的词汇。这种认识虽然没有大错，但反复背诵英汉词表的方法却是有问题的。这样学英语枯燥无效，严重忽略了练习更有意义的学习内容。比如，语音和朗读，常用词的搭配和语块，常用功能语句，泛读和泛听等等。这些重要项目没有练到位，必然导致英语学习效果不佳。
在最容易培养良好发音和表达习惯的中小学英语教学阶段，教师普遍未能正确引导学生跟读课文录音、复述，很少做听写练习，造成学生的语音、语法、搭配错误连连，无法准确流畅地诵读。现在学界通常认为，语言学习关键期主要是在语音学习方面起作用。小学阶段如认真进行英语语音语调的练习，会起到事半功倍的效果。许多孩子连相对流畅地朗读英语都做不到，怎么可能用英语交流呢？正是由于走了弯路，英语教学才费时低效。
另外，大规模考试因考虑时间和经济因素，题型多以单选题为主，无法直接考查学生的实际应用能力，正面反拨效应不佳。笔者连续十年对本校英语专业本科新生进行了英语水平测试，结果显示，学生做阅读和完形填空的单选题问题基本不大，但听力很差，听写尤其差：满分为10分的听写，两百多学生每年的平均成绩和中数均在5分左右；丢分点主要是拼写、语法和因听不懂而写错、漏写等。根据2018年高校生源质量排名，我们的生源质量在前100名以内。从历年全国考生的大学英语四、六级，英语专业四、八级笔试的单项均分成绩看，学生的听力、听写部分成绩最低。为了抵消这种考试效应，现在高考、大学英语四、六级以及英语专业四、八级都有改错、作文之类的主观题，而改错和听写一样，是考生失分严重的题型，可见早期的错误影响有多严重。
我们英语教学成绩差强人意，还有一个原因是，对基础阶段的英语语言教学研究重视不够。上世纪九十年代，国内曾推介张思中的16字方针外语教学法：“适当集中，反复循环，阅读原著，因材施教”，该方法已被证明的确有效，仍具有重要的理论和实践意义。本世纪初，以上海外国语大学戴炜栋教授为代表的一些大学英语教师，开展了从小学到大学的一条龙英语教学研究，研究成果虽引起较多关注，但在实践层面似多限于上海的一些学校。
我们许多高校外语教师做学术研究偏理论，研究成果适用范围小，无法充分满足国家的发展需求。《外国语》主编束定芳教授就撰文呼吁，外语学术研究应关注应用。学术刊物也应更多关注一线的教学研究，引导教师解决实际存在的、具有普遍性的外语教学问题。同时，我们应大力研究英语教学的费效比问题。在大数据时代，充分借用人工智能和计算机辅助教学，可有效解决英语教学问题。
三、技术赋能，精讲多练
英语教学要充分利用大数据和人工智能，进行线上线下混合教学，做到真正满足学生的个性化学习要求，打好英语语言基本功，提高学习效果。外语语言教学的根本原则就是四个字：精讲多练。外语语言学习很大程度上就是进行脑力体育运动，是个长期过程，需要科学规划、按部就班完成，每阶段的训练内容都需非常具体，任何疏漏和懒惰都会产生不利影响。我们英语教与学的效果不理想，一个重要原因是未能有效培养兴趣，没有做到熟能生巧。鉴于此，笔者建议：
第一，小学英语教学应重点培养学生学英语的兴趣。可通过学唱英语歌谣、欣赏内容积极向上的儿童英文影视、阅读低阶简易英文读物、模仿复述英语故事、做英语游戏等形式进行，不要让学生死记硬背词表。
第二，中学可继续大量阅读中高阶简易读物，欣赏内容积极向上的英文音像作品。同时，要注意掌握常用词用法，避免要求学生单纯记忆词表，讲授一些常用的语法规则，加强日常口语训练等。目前，智能手机、英语学习视听说电子材料，以及英语学习软件已经普及，以上操作完全可行，还可增强英语教与学的趣味性、提高效率。市面上有大量简易读物和配套音频资源，还有不少市售的英语听说训练软件或系统，广大师生应积极使用，强化语言输入，改善语言输出质量。
第三，要从英语教学一条龙角度，综合考虑英语听说读写译等技能的发展，抓好常用词汇、语法基础知识的学习和掌握，明确什么阶段解决什么问题。鉴于我国学生听力普遍弱的事实，建议中考、高考适当增加英语听写题型，切实提高学生的听力水平。听写是我国传统的语言教学手段，简便易行，既能扎实训练英语听力，又可检查英语学习的综合效果。大学的英语教学要以各校学生的英语水平为出发点，因地制宜地组织教学。
要做到上述几点并确保学习效果，单凭目前的人力难以解决。所以，各阶段的教学应充分利用计算机辅助教学管理，结合大数据和人工智能进行外语教学，让机器帮助广大师生合理有效地管理教与学，切实满足学生个性化学习的需求，切实解决语言输入和输出量与质的问题。
为此，一是要广泛调查研究各英语教学阶段的现状。二是要提供充足的高质量英语学习资源。三是要研发经济实用的计算机辅助教学平台系统。四是各层级英语教师都要不断加强英语应用能力、教学法和新技术学习。最后，也最关键，师生都要坚持做到把该练熟的东西练熟。
总之，我国的英语教学需要顶层设计。各阶段的学习内容要明确规划，合理衔接，充分利用现代技术手段保质保量完成。如此，我们的英语教与学方能有较大改观，大学阶段方能真正用英语开展专业知识学习，满足我国的发展需求。
[责编：李澍]试论人工智能技术在外语教学上的体现与应用
其次是大数据概念（bigdata）。由于人工智能技术的应用,外语教学中现有的计算机与其他硬软件设备很容易积累并储存庞大的数据,即大数据。如何应用好这些大数据?我们应该从应用的角度来区分由数字构成的一般“数据”和“大数据”。大数据有明显的本质特征,如容量（volume）大、种类（variety）多、速度（velocity）快、价值（value）高等。除此以外,大数据和一般数据的区别还在于：（1）一般数据只要用数据库或商业智能技术等传统数据解决方法即可应对,而大数据则不单纯指数字,含括的内容十分丰富,如外语文本、图像、音视频等多类文件格式,以及博客、微博、微信等各类互动信息;（2）一般数据都属于结构化数据,而大数据既是结构化也是半结构化数据,包含了图像等一切非结构化数据;（3）一般数据因其结构化而有规律可循,通过简单线性分析即可获得结果,大数据因其结构状态多样能够频繁交互实现大规模分析,还能够根据实时需要进行无限制的数据挖掘;（4）一般数据的分析成线性状态,较为简单、规律,易于操作,而大数据的分析遵循的规律是未知的,例如：综合多类信息实施综合模拟、证据分析、评估假设、应答结果,再经计算可能性与可信度达到所需的数据相关度。大数据的超大智慧能力使人们可以更加有效地获取关于更多事物的全景式认知。了解了这些区别特征,我们就能有计划有目的地利用好大数据,以此触发外语教学上的一些变化,如：大数据与环境之变（外语教学环境日益智能化,主要体现在教学硬件和软件的变化：学生和教师都有智能手机,APP教学支撑等）、局部与整体评估方式之变（因为大数据讲究的是全样本,外语的教与学所反映和积累的数据不是零碎的而是完整的评估数据,所以评估就显得完善、整体和全面）、资源海量增长与利用之变（大数据创造了海量的教学资源,可供学习者根据个人的特点选择使用和学习）以及人们的思维习惯之变（外语学习中的思维方式、目标语言的意念功能等作用的发挥）。同时,大数据还能帮助我们实现较为完善的学生学习行为分析（learningbehavioranalysis）,如：自动记录学生在线学习情况,收集学生学习的完整数据（全样本）,精确发现问题的关键所在（如学习动机、焦虑、效率等）,有目标地有效改进学习行为和教学行为（精确定位、方法有效、针对性强）,根据发现和定位（基于数据分析）及时改进并完善课程与教学。高中关于人工智能方面的课题
调研结果我们从学生对人工智能的知识了解、学习途径、学习愿望三个方面进行陈述和分析。另外，也对不同对象在人工智能学习兴趣、人工智能课程兴趣、从事相关工作兴趣等方面的差异进行分析。
1.学生对人工智能的了解
有一道题是调研学生对人工智能的总体了解程度，其中，一点都不知道的20人，占3.5%；听过人工智能这个词但不了解具体内容的87人，占15.1%；知道人工智能的一些生活应用案例的332人，占57.6%；大概知道人工智能的基本原理的89人，占15.5%；知道人工智能实现方法的42人，占7.3%。这个分布呈现典型的正态分布。而多数的情况是只知道一些应用案例，这说明总体上处于较简单的了解水平上。
我们通过一些具体的题目来了解学生对人工智能的认识情况。其中，问到生活中使用的电器是否有人工智能，84%的学生认为一部分有，看来多数的判断是对的。
在识别人工智能的功能方面，对于语音助手绝大部分学生都认同，但对于图像识别和指纹识别是人工智能功能的判断则低一些，具体情况如表1。这说明至少20%的学生对人工智能的实质了解并不清楚。
关于人工智能涉及的学科有哪些的调查，学生回答占第一位的是计算机科学，占第二位的是数学。再次是仿生学、统计学、语言学等。这个结果可能和人工智能与学科联系的紧密程度有关，有相对直接或者相对间接的，但实际上都涉及。诸如心理学是研究人类智能的，与人工智能关系密切；伦理学要研究人工智能的伦理问题；医学则是研究人工智能与医疗的关系问题，如远程诊疗、智能医疗等，属于应用型的交叉学科。
对人工智能的价值判断，也是
人工智能促进教育变革创新
通过云平台布置电子作业，利用数据分析课堂上学生学习行为，推进学校管理流程迈向数字化……前不久，2022国际人工智能与教育会议在线上举行，来自全球数十个国家的政府官员、专家学者、一线教师、企业代表等相聚“云端”，畅叙人工智能时代教育发展图景。
作为引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，人工智能催生了大批新产品、新技术、新业态和新模式，也为教育现代化带来更多可能性。习近平总书记强调，“中国高度重视人工智能对教育的深刻影响，积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新”。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》，明确利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革；教育部出台《高等学校人工智能创新行动计划》，并先后启动两批人工智能助推教师队伍建设试点工作；中央网信办等八部门联合认定一批国家智能社会治理实验基地，包括19个教育领域特色基地，研究智能时代各种教育场景下智能治理机制；科技部等六部门联合印发通知，将智能教育纳入首批人工智能示范应用场景，探索形成可复制、可推广经验……“人工智能+教育”不断碰撞出新的火花，为教育变革创新注入强劲动能。
“人工智能+教育”，应用就在身边。音乐课上，虚拟数字人“元老师”跨越时空限制，带领多所学校学生同唱一首歌；体育课上，学生开始跳绳项目测试，智能终端上实时显示心率变化、跳绳次数、平均速度等数据。技术改变课堂，潜力无限。比如，借助虚拟现实技术，学生能够模拟穿上太空服行走在宇宙，感受浩瀚星河的魅力；通过增强现实技术体验川剧变脸，平面的课本知识变得可感可知。现实中，越来越多的学校已经开设或准备筹备人工智能教育教学活动。
“人工智能+教育”，变革教育生态。教、练、考、评、管各环节均有人工智能辅助，让教师教得更好；虚实融合多场景教学、协同育人，让学生学得更好；海量线上数据和逐渐强大的算力，让学校管理更加精准。此外，在人工智能支撑下，优质数字教育资源跨越山海，推动教育更加公平、开放。在西藏墨脱县，得益于多媒体器材配备到雅鲁藏布大峡谷深处、“智慧课堂”全覆盖，门巴族孩子小学入学率实现100%。
我国发展“人工智能+教育”具备良好基础和独特优势。比如，语音识别、视觉识别等技术世界领先；国家智慧教育平台汇集了海量的数据资源，2.91亿在校学生和1844.37万专任教师展现出丰富的应用需求；教育领域数字化基础条件全面提档升级，全国中小学（含教学点）互联网接入率达到100%，99.5%的学校拥有多媒体教室，学校配备的师生终端数量超过2800万台。也应看到，人工智能技术在教育领域的应用仍处于起步阶段。“数字鸿沟”可能将部分学生排除在智能教育之外，数据收集、使用、分析等环节存在安全隐患，相关公共政策制定较为滞后……以人工智能赋能教育现代化，这些都是需要回答好的课题。
着眼未来，应携手打造高质量、有温度的人工智能教育生态。人机协作如何更聪明，人机对话如何更友好，是“人工智能+教育”的长期课题。一方面，技术应服务育人，在让其“授业”“解惑”的同时，必须坚持教师“传道”的主体地位。另一方面，人也要理解、善用技术，努力提升信息应用能力，让人工智能更好辅助教学。教育是动态的、发展的，理性思考人与技术的关系，把握教育规律、用好技术手段、凝聚各方力量，进一步推动人工智能与教育深度融合、创新发展，才能更好赋能教育现代化，培养顺应时代发展要求的创新人才。（吴丹）